Contrat CDD de 24 mois renouvelable 6 mois.
L’industrie du ciment, qui représenterait à elle seule environ 5% des émission globales de CO2, connaît une transformation profonde en lien avec les exigences de décarbonation de l’industrie. Les ciment bas carbone repose sur la substitution partielle du clinker, principale source des émissions de CO2, par des ajouts tels que les laitiers, qui améliorent leur performance globale. Les laitiers sont des scories vitreuses, qui sont formés à haute température lors de la réduction du minerai de fer. Ils se présentent, à la manière d’un verre volcanique, sous la forme d’un solide silicaté amorphe avec quelques phases cristallisées (silicates et alumino-silicates de calcium, spinelles, etc.). L’évolution des procédés de fabrication et la décarbonation de l’industrie sidérurgique engendre une évolution de la composition des laitiers, -des laitiers de hauts-fourneaux à des laitiers de fours à arc électrique-, qui sont aussi des matériaux nouveaux et riches d’enjeux et défis pour leur valorisation. Ces nouveaux résidus de production contiennent des phases minérales plus ou moins réactives qui peuvent porter atteinte à la réactivité des phases cimentaires, ou au relargage d’éléments traces métalliques dans l’environnement.
L’objectif de ce projet de recherche est de comprendre comment les propriétés physico-chimiques des laitiers de fours à arc électriques sont liées à leur réactivité, à leur hydratation, et donc aux propriétés et à la durabilité des bétons produits in fine, mais aussi d’évaluer leur comptabilité environnementale en lien avec la présence et la remobilisation d’éléments traces métalliques dans la phase vitreuse.
Pour ce faire, le travail consistera à caractériser finement les propriétés des scories et à évaluer leur rôle dans l’hydratation des phases cimentaires. En particulier, le travail de recherche s’articulera autour de ces axes :
• Caractérisation fine (chimique, minéralogique et microstructurale) des laitiers
• Spéciation et évaluation de la mobilité du fer et ‘éléments traces métalliques (V, Cr, Mo) dans les laitiers et les ciments hydratés ;
• Compréhension des mécanismes de stabilisation ou de lixiviation des éléments traces métalliques dans les laitiers.
Pour ce faire, différentes techniques de caractérisation chimique, minéralogique et structurale seront mises en œuvre : LA-ICP-MS, HT-DRX, XRF, spectroscopie d’absorption des rayons X (XANES, EXAFS), micro-tomographie aux rayons X, et diffraction 3D des rayons X (s3DXRD).
Le candidat ou la candidate soumettra en ligne un CV détaillé, une lettre de motivation, ainsi qu’un court projet de recherche d’une page sur le sujet proposé.
Activités
Le chercheur ou la chercheuse sera responsable des activités suivantes :
- Analyse bibliographique : réaliser une revue exhaustive de la littérature scientifique actuelle au regard du lien entre composition chimique, propriétés physico-chimiques des scories, et réactivité à l’hydratation des laitiers de fours à arc électrique.
- Caractérisation minéralogique et spéciation des éléments traces métalliques (Fe, Cr, Mo) des laitiers non activés et activés.
- Caractérisation des mécanismes d’hydratation des ciments dans lesquels sont incorporés ces laitiers.
- Expérimentations en synchrotron
- Travail en équipe sur la valorisation scientifique : collaborer avec l’équipe à la rédaction de publications et à la présentation des résultats lors de congrès internationaux.
- Co-animation du réseau collaboratif de recherche en place dans le projet de recherche associé.
Compétences
- Intérêt pour les problématiques en lien entre procédés industriels, durabilité des matériaux, et risques environnementaux.
- Thèse en physico-chimie des matériaux, géosciences environnementales ou ingénierie environnementale
- Connaissance des outils et techniques de caractérisation des solides et des fluides.
- Une précédente expérience dans l’utilisation des outils exploitant les interactions rayons X-matière représentera un plus
- Force de proposition dans une équipe pluridisciplinaire
- Bonnes compétences et expériences en communication orale et écrite
- Maîtrise de l'anglais indispensable (écrit et parlé) pour interagir avec les collaborateurs et collaboratrices du projet.
Contexte de travail
La personne recrutée travaillera au sein du laboratoire Géosciences Environnement Toulouse (UMR CNRS/Université de Toulouse/IRD/CNES), au sein de l’équipe de recherche « Géosciences expérimentales, réactivité aux interfaces et cycles biogéochimiques »,
Le poste est vacant à partir de mars 2026 à temps plein dans le cadre du projet européen ambitieux EIC Pathfinder Challenges 2024 ECO-SLAG-CEM financé par Horizon Europe, qui vise à optimiser la compatibilité des laitiers de fours à arc électrique pour les ciments bas carbone et dans lequel le laboratoire Géosciences Environnement Toulouse s’inscrit comme partenaire. Une collaboration forte avec les différentes équipes partenaires et industries associées (ECOCEM, FEHS, ETH, LMDC, AM) est attendue.
Le laboratoire Géosciences Environnement Toulouse (GET) est un des laboratoires de l'Observatoire Midi-Pyrénées. Le GET rassemble 250 agents dont environ 150 chercheurs et enseignants-chercheurs. Il offre un cadre multidisciplinaire comprenant géologues, chimistes, physiciens, biologistes, modélisateurs et sociologues. Le GET dispose d’un grand nombre de plateformes expérimentales, analytiques et informatiques permettant le bon déroulement du projet.
https://www.get.omp.eu/
Des déplacements vers des grandes installations de recherche en Europe ou vers d'autres laboratoires seront à prévoir, tout comme la participation à des workshops, des réunions de coordination du projet et/ou conférences nationales et internationales.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
La personne recrutée travaillera au sein du laboratoire Géosciences Environnement Toulouse (UMR CNRS/Université de Toulouse/IRD/CNES), au sein de l’équipe de recherche « Géosciences expérimentales, réactivité aux interfaces et cycles biogéochimiques »,
Le poste est vacant à partir de mars 2026 à temps plein dans le cadre du projet européen ambitieux EIC Pathfinder Challenges 2024 ECO-SLAG-CEM financé par Horizon Europe, qui vise à optimiser la compatibilité des laitiers de fours à arc électrique pour les ciments bas carbone et dans lequel le laboratoire Géosciences Environnement Toulouse s’inscrit comme partenaire. Une collaboration forte avec les différentes équipes partenaires et industries associées (ECOCEM, FEHS, ETH, LMDC, AM) est attendue.
Le laboratoire Géosciences Environnement Toulouse (GET) est un des laboratoires de l'Observatoire Midi-Pyrénées. Le GET rassemble 250 agents dont environ 150 chercheurs et enseignants-chercheurs. Il offre un cadre multidisciplinaire comprenant géologues, chimistes, physiciens, biologistes, modélisateurs et sociologues. Le GET dispose d’un grand nombre de plateformes expérimentales, analytiques et informatiques permettant le bon déroulement du projet.
https://www.get.omp.eu/
Des déplacements vers des grandes installations de recherche en Europe ou vers d'autres laboratoires seront à prévoir, tout comme la participation à des workshops, des réunions de coordination du projet et/ou conférences nationales et internationales.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
Contraintes et risques
Des missions en France et/ou à l'étranger sont à prévoir.
Des missions en France et/ou à l'étranger sont à prévoir.
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